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对农业节水灌溉技术的探讨

发布日期:2017-11-03
    本文以农业节水灌溉技术的研究为重点,从输水过程的节约措施、节水灌溉常用方法及农家常用节水措施3个方面介绍节水灌溉的技术措施,通过采取一定的节水措施,希望达到预期的节水效果。供广大种植户参考。

    一、农业节水灌溉的意义

    我国人口多,消耗粮食也多,而人均淡水资源量却非常贫乏。我国的淡水资源总量为28000亿立方米,占全球水资源的6%,人均占有水资源量只有2300立方米,仅为世界平均水平的l/4。而我国农业是用水大户,农业用水量约占总用水量的72%,但在许多地区可用的淡水资源越来越有限,一方面农业用水供需矛盾日需突出,另一方面农业用水浪费现象普遍存在。据统计,我国农业灌溉水利用率只有25%~40%,比农业发达国家低25~30个百分点,节水灌溉处于低水平发展阶段。因此,推广农业节水技术,合理利用水资源,对缓解日益紧张的用水矛盾,保护生态环境,提高我国农业综合生产能力具有重要意义。

    二、节水灌溉技术

    节水灌溉是在充分利用天然降水满足作物对水的需求,尽量少用或不用人工灌溉补水的前提下,优化调配开发利用各种可利用于灌溉的水资源,减少田间输水过程和田间灌水过程中的损失,提高灌溉水效率。以下从输水过程的节约措施、节水灌溉常用方法及农家常用节水措施3个方面介绍节水灌溉的技术措施。

    (一)输水过程的节约措施

    农业生产采取的是土渠输水灌溉,但水在输送过程中,有部分水蒸发或渠道渗透,造成水量流失,使渠道配水量仅有50%~60%用于农田灌溉。因此,节约农田用水的重点是要搞好输水环节,在农田水利工程建设项目中充分考虑输水渠道的防渗问题。

    1.渠道防渗。渠道防渗就是在渠床上加做防渗层,或通过夯实来降低渠床土壤渗水性能,达到减少渗漏损失的目的。防渗渠道主要包括砌石渠道、混凝土衬砌渠道、土料渠道、塑膜类衬砌渠道等。

    2.管道输水。管道输水是利用管道将水直接送到田间灌溉,减少水在明渠输送过程中的渗漏和蒸发损失。发达国家的灌溉输水已大量采用管道,我国北方井灌区的管道输水推广应用也较快。

    (二)节水灌溉方法

    通常所说的农田水利节水灌溉就是农田田间配水,当灌溉水到达根系的分配方式不一样时,其产生的效果也存在较大的差异。当前,节水灌溉技术包括以下几项。

    1.喷灌。喷灌是利用管道将有压水送到灌溉地段,并通过喷头分散成细小水滴,以自然降水的方式均匀喷洒到田间,对作物进行灌溉。这种方式需要在农田中布设喷灌头、连接管道、驱动装置等。其优点是既可喷洒水珠又可喷洒农药,而且节水、灌溉效果均匀。缺点是成本较高,安装架设设备需要较高的技术水平。

    2.微喷。微喷是新发展起来的一种喷灌形式。它是通过低压管道将水送到作物植株附近并用专门的小喷头向作物根部土壤或作物枝叶喷洒细小水滴。微喷灌的工作压力低,流量小,既可以专题策划定时定量增加土壤水分,又能提高空气湿度,调节局部小气候。该技术主要适用于局部农田灌溉。

    3.滴灌。指在农田的根系部位预埋小口径塑料管,并在每棵作物处预设向下伸出的滴头将作物所需的水源精确地滴注到作物根部的灌溉方法。滴灌较喷灌具有更高的节水增产效果,其不足之处是滴头易结垢和堵塞,需对水源过滤处理。具体分以下3种方式:①固定式地面滴灌。一般是将毛管和滴头都固定布置在地面(干管和支管一般埋于地下),整个灌水季节都不移动。②半固定式地面滴灌。为降低投资只将干管和支管固定埋在田间,而毛管及滴头可以根据轮灌需要移动。③膜下灌。在地膜栽培作物的田块,将滴灌毛管布置在地膜下面,这样不仅克服了铺盖地膜后灌水的困难。而且还大大减少地面水分无效蒸发。

    (三)农家常用节水措施

    1.耕作保墒节水措施,耕作保墒就是采用深耕松土、镇压、耙耱保墒,中耕除草,增施有机肥,改良土壤结构等耕作方法,疏松土壤,增大活土层,增强雨水入渗速度和入渗量,减少降雨径流的流失和土壤水分蒸发。既提高天然降水的蓄集能力。又减少土壤水分蒸发,保持土壤墒情,是一项行之有效的节水技术措施。常用措施:①深耕松土增墒。深耕松土就是使用深松机械将犁底层耕松,创造疏松深厚的耕作层,深度30厘米左右。深耕松土要抢时间进行,夏季进行效果最好,春耕宜浅不宜深。深耕松土后及时耙耱,使土壤平整细碎。②镇压耙耱保墒。当表层土壤含水量在10%~20%时,播前镇压有利于种子出苗扎根和表层保墒。旱地宜在封冻前耙耱,或在此时镇压,到早春土壤解冻时再耙耱。土壤含水量大的过湿涝洼地不宜进行播前、播后镇压。③中耕松土保墒。在作物生长过程中,锄地松土可切断土壤毛细管,抑制水分上升,减少蒸发。同时可以灭草,贮存伏雨,培土抗倒伏,疏松土壤。有利于根系生长。④少耕免耕保墒。少耕即减少耙茬播种、旋耕播种等农机作业次数;免耕是在前茬作物收获后的土地上直接播种,播种后喷洒除草剂。

    2.覆盖保墒节水措施。在耕地表面覆盖地膜、秸秆等材料,可以抑制土壤水分蒸发,减少降雨地表径流。起到蓄水保墒,提高水的利用率,促使作物增产的效果,还可提高地温,培肥地力,改善土地物理性状。地膜覆盖按覆盖位置不同可分为行间覆盖、根区覆盖,按栽培方式差异可分为畦作覆盖、垄作覆盖、平作覆盖、沟作覆盖等。但地膜覆盖不适合沙地、贫瘠和重黏质的土地,还要注意生产后期追肥,多年覆盖的土壤最好选用可降解地膜。秸秆覆盖是将玉米、小麦或其他作物的碎秸秆均匀铺在作物行间,不留空地、不成堆。具体要求:①要把握灌水时间和数量。秸秆覆盖作物前应灌好底墒水,作物苗期不需要灌水,中后期可根据降雨情况适当补充灌溉。②病虫草害要及早防除。秸秆覆盖后,土壤水、肥、气、热得到有效改善,为作物生长提供良好的环境,但同时也为土壤中的病虫害提供了生长“温床”,因此在作物播种前必须对种子进行施药处理,在生长期间要进行打药防治。

    3.化学制剂节水措施。化学节水是农业节水技术中的重要措施之一,施用化学制剂可以提高土壤吸水保水能力、抑制蒸发、减少作物蒸腾损失,在干旱时提高降雨保蓄率和水分利用效率。如多功能植物抗旱保水剂能在极短的时间里吸收自身重量百倍以上的水分,在植物的根部形成一个“微型水库”,根据土壤干旱情况缓缓释放供植物吸收,这样既保证植物正常生长所需的水分,又能防止因蒸发、渗漏、流失等造成水分浪费,保证土壤长时间保持湿润,提高水肥利用率。
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